BCAAs haben einen Einfluss auf die Psyche. Sie werden, ähnlich wie die Aminosäuren Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan vorbei an der Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn eingeschleust. Dieser Mechanismus kann jedoch durch ein geändertes Konzentrationsverhältnis dieser sechs Aminosäuren untereinander, z.B. durch eine vermehrte Verstoffwechselung der BCAAs, gestört werden.

Die Folge ist ein vermehrtes Einströmen von Tryptophan und Phenylalanin, wodurch Serotonin und Tryptamin vermehrt synthetisiert werden können. Dies führt zu Ermüdung bis hin zur Bewusstlosigkeit (Coma Heptikum).

Eine Supplementierung durch BCAAs kann diesen Zustand lindern und das Gleichgewicht der Aminosäuren zueinander wieder herstellen.

Die Ergänzung von BCAAs im Plasma erhält das Verhältnis zwischen BCAAs und Tryptophan, wodurch weniger Serotonin gebildet wird und die Ausdauer des Sportlers verbessert wird.